§ 3. Исполнительные устройства

Промыщленная исполнительная арматура имеет универсальное назначение и служит для работы в определенном интервале параметров. Часто используется запорная арматура; она предназначена для того, чтобы в нужные моменты времени перекрывать проход в трубопроводе, отделяя одну часть от другой. Это бывает необходимо или при выполнении программы технологического процесса, или для целей ремонта, замены оборудования, на случай аварии и т.д. [27].

Качество арматуры, характеризуемое ее гидравлическим сопротивлением, оценивается по величине коэффициента гидравлического сопротивления , выраженного в относительных единицах. Он представляет собой коэффициент пропорциональности между перепадом давлений на арматуре и скоростным напором. Во избежание больших потерь напора коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытой запорной арматуры должен иметь, возможно, малую величину [27].

Исполнительное устройство состоит из исполнительного механизма и регулирующего органа (клапана, заслонки).

3.1. Иcполнительные механизмы

В регуляторах прямого действия силовой частью является чув­ствительный элемент исполнительного механизма. При изменении регулируемой величины он развивает усилие, используемое для изменения степени открытия регулирующего органа.

В регуляторах непрямого действия это усилие создается приво­дом, использующим вспомогательную энергию — энергию сжатого воздуха, жидкости и электрическую. Соответственно с этим приводы бывают пневматическими, электрическими и гидравлическими.

Пневматические исполнительные механизмы могут быть мембранные и поршневые. Регулирующее воздействие пневмосигнала давлением действует на мембрану или поршень и позволяет получить поступательное перемещение штока для плавного управления регулирующими клапанами.

Если на пневматический исполнительный механизм от РСУ поступает сигнал 4-20 мА постоянного тока, то для работы пневмоклапана необходим электро-пневматический позиционер (преобразователь).

Электро-пневматический позиционер VP200

Электро-пневматический позиционер VP200 предназначен для преобразования электрических сигналов 4…20 и 10…50 мА постоянного тока в пневматический сигнал управления клапанами, цилиндрами и исполнительными механизмами. Позиционер обладает устройством обратной связи, что обеспечивает точность позиционирования.

Основные характеристики

• Совместим с клапанами как одностороннего, так и двухстороннего действия;

• Измеряемый ход: 10..100 мм;

• Входные сигналы:

4…20 мА

10…50 мА;

• Режим работы: ручной/автоматический;

• Перенастройка нуля: -15…85% шкалы;

• Перенастройка диапазона сигнала: 300%;

• Требования к температуре окружающей среды: -10…+80С либо

- 30…+40С;

• Исполнение: IP53;

• Взрывозащита: Exds IIB+H2 T6.

Yokogawa Electric, Япония.

Электрические исполнительные механизмы можно разделить на две основные группы: соленоидные (электромагнитные) и электродвигательные. Особенность соленоидных исполнительных механизмов состоит в том, что необходимое для перестановки рабочего органа усилие создается за счет электромагнита, обеспечивающего поступательное движение выходного звена. Такие механизмы применяются в основном в схемах двухпозиционного регулирования (открыто-закрыто), так как регулирующий орган может находиться в двух крайних положениях. Кроме того, у клапанов с таким приводом существует возможность гидравлического удара за счет практически мгновенного перекрытия потока жидкости. Они применяются только для клапанов малого диаметра, не требующих больших перестановоч­ных усилий. Соленоидный привод применяется для различных вспомогательных переключений в системах автоматического регули­рования и управления, а также для блокировки в производственных процессах путем открытия или закрытия технологических линий.

При необходимости используется также электродвигательный исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя и понижающего механического редуктора [28].

Приводы гидравлического действия изготавливаются двух типов: с вращательным движением вала и с возвратно-поступательным движением штока (прямого хода). По принципу действия и конструктивно сходны с пневматическими поршневыми. Они позволяют получить большее перестановочное усилие и перемещение.